JP2004294168A - X-ray spectroscope for micro-portion analysis - Google Patents

X-ray spectroscope for micro-portion analysis Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform position adjustment of a focal position without changing an optical condition, concerning a spectroscope equipped with a poly-capillary X-ray lens. <P>SOLUTION: In this X-ray spectroscope for micro-portion analysis for spectrally diffracting the secondary X-ray discharged from an analysis point of a sample 10, an optical system is equipped with a spectroscopic element 3 and the poly-capillary X-ray lens 2 for allowing the secondary X-ray discharged from the analysis point to enter the spectroscopic element 3, and the poly-capillary X-ray lens 2 and the spectroscopic element 3 are constituted so as to be integrally linear or movable in the inclined state with respect to the position of the analysis point by fixing the mutual position relation so that the incident angle to the spectroscopic element 3 of outgoing light from the poly-capillary X-ray lens 2 becomes a prescribed angle. The position of the poly-capillary X-ray lens 2 is fixed in the optical system of the spectroscope, and the whole optical system including the poly-capillary X-ray lens 2 is aligned to the sample 10, to thereby perform position adjustment of the focal position of the poly-capillary X-ray lens 2 with respect to the analytical position without changing the optical condition of the optical system. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光X線分析装置、走査電子顕微鏡(SEM)、透過電子顕微鏡、電子プローブマイクロアナライザ(EPMA)等に用いられるX線分光器等、微小部の分析に適した微小部分析用X線分光器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、蛍光X線分析装置、走査電子顕微鏡(SEM)、透過電子顕微鏡、電子プローブマイクロアナライザ(EPMA)等では、試料上の微小部から放出された二次X線を分析するために微小部分析用X線分光器を備えている。
【0003】
このような微小部分析用X線分光器として、従来、例えばソーラーユニットを備えた分光器や湾曲結晶を用いた分光器が用いられている。
【0004】
図6はソーラーユニットを備えた分光器の一構成例である。この構成例では、X線や電子線を照射することにより試料100から放出された二次X線をソーラーユニット102aに通して得られる平行ビームを分光素子103に入射し、分光素子103で分光した二次X線をソーラーユニット10bに通し、検出器104で検出する。
【0005】
また、図7は湾曲結晶を備えた分光器の一構成例である。この構成例では、X線や電子線を照射することにより試料100から放出された二次X線を湾曲結晶112に入射させ、湾曲結晶112で分光した二次X線を検出器114で検出する。
【0006】
また、近年、上記したソーラーユニットを備えた分光器や湾曲結晶を用いた分光器に加えて、点焦点から出た二次X線を平行ビームに変換するレンズ作用を持つポリキャピラリX線レンズを備えた分光器も用いられようとしている。ポリキャピラリX線レンズは、複数のキャピラリを束ね、一方の端部の径を絞ることによりレンズを構成するものである。ポリキャピラリX線レンズは、入射したX線を焦点位置に集光する他、入射と出射の関係を逆にすることにより、焦点位置から入射したX線を平行ビームとして出射することができる。
【0007】
図8はポリキャピラリX線レンズを備えた分光器の一構成例であり、図9はこの構成例の焦点位置調整を説明するための概略図である。この構成例では、X線や電子線を照射することにより試料100から放出された二次X線をポリキャピラリX線レンズ122に通すことにより平行ビームとして分光素子123に入射させ、分光素子123で分光した二次X線を検出器124で検出する。
【0008】
このポリキャピラリX線レンズを用いた分光器では、ポリキャピラリX線レンズの入射側の焦点位置Bを、X線や電子線が照射されて励起される分析位置Aに位置を合わせる必要がある。従来、このポリキャピラリX線レンズの焦点位置Aの分析位置Bへの位置合わせは、ポリキャピラリX線レンズの傾きを調整したり、ポリキャピラリX線レンズを移動させることにより行っている。
【0009】
図9はこの位置合わせを説明する図であり、ポリキャピラリX線レンズ122を傾斜調整や(図中の矢印C)、直線移動による調整(図中の矢印D)により、ポリキャピラリX線レンズの焦点位置Bを分析位置Aに位置合わせを行う。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
図9で説明したように、ポリキャピラリX線レンズの傾きや直線移動によって焦点位置の調整を行うと、ポリキャピラリX線レンズで変換された二次X線の分光素子に対する入射角も変化する。これにより光学条件が変わるため、分光素子の角度も調整する必要がある。
【0011】
図9において、調整前の状態を実線で示し、調整後の状態を破線で示している。ポリキャピラリX線レンズ122を傾斜させたり直線移動させると、分光素子123に対する二次X線の入射角度はθBからθAに変化する。二次X線の分光素子に対する入射角度が変化すると、分光素子123で分光される波長が変化するため、所定の分光波長を得るには、分光素子123の角度も調整しなければならない(図中の矢印E)。そのため、ポリキャピラリX線レンズを備える構成の分光器では、ポリキャピラリX線レンズの調整による焦点位置の位置調整と共に、分光素子の光学条件調整も行う必要があり、調整の操作が複雑になり、また、調整時間も長くなるという問題がある。
【0012】
そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、ポリキャピラリX線レンズを備える分光器において、光学条件を変えることなく焦点位置の位置調整を行うことを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ポリキャピラリX線レンズを備える分光器において、分光器の光学系においてポリキャピラリX線レンズの位置を固定し、このポリキャピラリX線レンズを含む光学系全体を試料に対して位置合わせすることにより、光学系の光学条件を変えることなく、ポリキャピラリX線レンズの焦点位置を分析位置に対して位置調整するものである。
【0014】
本発明の微小部分析用X線分光器は、試料の分析点から放出された二次X線を分光する微小部分析用X線分光器であって、分光素子、及び分析点から放出された二次X線を分光素子に入射させるポリキャピラリX線レンズを含む光学系を備え、ポリキャピラリX線レンズ及び分光素子は、ポリキャピラリX線レンズの出射光の分光素子に対する入射角が所定角度となるように相互の位置関係を固定し、分析点の位置に対して一体で直線又は傾斜移動可能とする構成とする。
【0015】
この構成によれば、ポリキャピラリX線レンズと分光素子との位置関係は常に一定に保持されるため、ポリキャピラリX線レンズと分光素子とを一体で直線又は傾斜移動させするだけで、ポリキャピラリX線レンズの焦点位置を分析点位置に位置合わせることができ、ポリキャピラリX線レンズの傾き調整や、分光素子の角度調整を不要とすることができる。
【0016】
ポリキャピラリX線レンズの出射光の分光素子に対する入射角が所定角度となるように相互の位置関係を固定し、分析点の位置に対して一体で直線又は傾斜移動可能とするための構成の態様として、本発明はポリキャピラリX線レンズ及び分光素子の相互の位置関係を固定して保持するベース部と、試料を配置する測定部と、測定部に対してベース部を直線又は傾斜移動する微調整部を備える。
【0017】
ベース部に対してポリキャピラリX線レンズ及び分光素子の相互の位置関係を固定して保持させることで、ポリキャピラリX線レンズの出射光の分光素子に対する入射角を常に所定角度に保持すると共に、一体で移動させることができる。微調整部は、ベース部を測定部に対して直線又は傾斜移動する。これにより、ポリキャピラリX線レンズ及び分光素子は位置関係を保持した状態のまま、測定部内に配置される試料に対して位置を調整することができ、ポリキャピラリX線レンズの焦点位置を試料の分析点位置に位置合わせすることができる。
【0018】
微調整部の第1の形態は、ベース部を分光器本体に固定し、このベース部及び分光器本体を測定部に対して直線又は傾斜移動可能に連結する構成であり、測定部に対して分光器本体と共にベース部の位置調整を行うことにより、ポリキャピラリX線レンズの焦点位置を試料上の分析点位置に位置合わせする。
【0019】
また、微調整部の第2の形態は、測定部を分光器本体に固定し、ベース部を分光器本体及び測定部に対して直線又は傾斜移動可能に連結する構成であり、分光器本体及び測定部に対してベース部の位置調整を行うことにより、ポリキャピラリX線レンズの焦点位置を試料上の分析点位置に位置合わせする。
【0020】
本発明の構成によれば、ポリキャピラリX線レンズの直線又は傾斜移動のみにより、ポリキャピラリX線レンズの焦点位置を分析点位置に位置合わせすることができる。また、ポリキャピラリX線レンズの位置の調整において、ポリキャピラリX線レンズと分光素子との位置関係は固定しているため、分光素子に対する二次X線の入射角度は不変であり、位置調整の度に分光素子の角度調整を行う必要がない。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明の微小部分析用X線分光器の第1の構成例を説明するための概略図であり、図2,3は第1の構成例の微調整部による調整動作を説明するための概略図である。
【0022】
分光器1は、X線や電子線を試料10の分析点に照射することにより、分析点で励起されて放出された二次X線を平行ビームに変換するポリキャピラリX線レンズ2と、ポリキャピラリX線レンズ2から入射された二次X線を分光する分光素子3と、この分光素子3で分光された波長成分を検出する検出器4とを含む光学系をベース部5上に備える。
【0023】
図1に示す第1の構成例では、このベース部5を分光器本体6に設置し、試料10を内部に配置する。この分光器本体6は、X線や電子線を照射して二次X線を放出させる測定部11に対し、微調整部7により直線又は傾斜移動可能に連結される。
【0024】
測定部11において、図示しない線源からX線あるいは電子線を試料10上の分析点に照射すると、分析点ではこの照射による励起により二次X線が放出される。ポリキャピラリX線レンズ2は、放出された二次X線を平行ビームに変換し分光素子3に入射する。分光素子3は入射された二次X線を分光し、検出器4は分光された波長を検出する。
【0025】
微調整部7は、測定部11に対して分光器本体6を直線又は傾斜移動させることにより、ポリキャピラリX線レンズ2の焦点位置を分析点の位置に位置合わせする。
【0026】
図2は微調整部7による位置合わせの一動作例を示している。図2において、微調整部7は、測定室11に対して分光器本体6の位置を直線又は傾斜移動して調整する機構であり、測定室11と分光器本体6との間を可変形部材8で連結し、図示しない駆動機構により直線又は傾斜移動を行う。
【0027】
図2,3において、当初、ポリキャピラリX線レンズ2及び分光素子3は測定部11に対して図中の実線で示す位置にあるとする。実線で示す位置では、ポリキャピラリX線レンズ2の焦点位置Bは、測定部11内に配置した試料10の分析点の位置Aからずれている。このとき、ポリキャピラリX線レンズ2により平行ビームに変換された二次X線は、分光素子3の入射位置bに、入射角度θで入射する。
【0028】
上記の状態から、この試料10上の分析点の位置Aに対してポリキャピラリX線レンズ2の焦点位置Bを位置合わせするには、微調整部7により分光器本体6を直線移動(図中の矢印)させる。微調整部7により分光器本体6を直線移動(図中の矢印)させると、ポリキャピラリX線レンズ2を含む光学系を載せたベース部5は測定部11の試料1に対して直線移動し、これにより、ポリキャピラリX線レンズ2の焦点位置Bは分析点位置Aに位置合わせされる。図中の破線は、位置合わせした状態を示している。
【0029】
ポリキャピラリX線レンズ2と分光素子3との位置関係はベース部5上で固定されているため、位置合わせ後において、ポリキャピラリX線レンズ2で変換された平行ビームが分光素子3に入射する入射位置aは、移動前の入射位置bと分光素子3上において同じ位置となり、入射角度も同じ角度θである。したがって、位置合わせにより光学系が変化することはない。
【0030】
上記のように、この構成例によれば、微調整部7により分光器本体6を測定部11に対して直線移動するだけで、ポリキャピラリX線レンズ2の焦点位置を試料上の分析点の位置に位置合わせすることができる。
【0031】
なお、図2は微調整部7により分光器本体6を測定部11に対して水平方向(図2中の矢印方向)に直線移動する例を示し、図3は微調整部7により分光器本体6をポリキャピラリX線レンズ2に長さ方向と直交する方向に直線移動する例を示している。微調整部7による直線移動の移動方向は、上記の例に限らず任意の方向とすることができる。又、直線移動に限らず傾斜移動させることによる調整も可能である。
【0032】
図4は本発明の微小部分析用X線分光器の第2の構成例を説明するための概略図であり、図5は第2の構成例の微調整部による調整動作を説明するための概略図である。
【0033】
図4に示す第2の構成例では、分光器本体6を測定部11に結合すると共に、ベース部5を分光器本体6及び測定部11に対して微調整部7により直線又は傾斜移動可能とする。
【0034】
微調整部7は、測定部11及び分光器本体6に対してベース部5を直線又は傾斜移動させることにより、ポリキャピラリX線レンズ2の焦点位置を分析点の位置に位置合わせする。
【0035】
図5は微調整部7による位置合わせの一動作例を示している。図5において、微調整部7は、測定室11及び分光器本体5に対してベース部5の位置を直線又は傾斜移動して調整する機構であり、測定室11又は分光器本体6とのベース部5との間を可変形部材8で連結し、図示しない駆動機構により直線又は傾斜移動を可能としている。
【0036】
図5において、当初、ポリキャピラリX線レンズ2及び分光素子3は測定部11に対して図中の実線で示す位置にあるとする。実線で示す位置では、ポリキャピラリX線レンズ2の焦点位置Bは、測定部11内に配置した試料10の分析点の位置Aからずれている。このとき、ポリキャピラリX線レンズ2により平行ビームに変換された二次X線は分光素子3の入射位置bにあり、入射角度θで入射する。
【0037】
上記の状態から、この試料10上の分析点の位置Aに対してポリキャピラリX線レンズ2の焦点位置Bを位置合わせするには、微調整部7によりベース部5を直線移動(図中の矢印)させる。微調整部7によりベース部5を直線移動(図中の矢印)させると、ポリキャピラリX線レンズ2を含む光学系は測定部11の試料1に対して直線移動し、これにより、ポリキャピラリX線レンズ2の焦点位置Bは分析点位置Aに位置合わせされる。図中の破線は、位置合わせした状態を示している。
【0038】
ポリキャピラリX線レンズ2と分光素子3との位置関係はベース部5上で固定されているため、位置合わせ後において、ポリキャピラリX線レンズ2で変換された平行ビームが分光素子3に入射する入射位置aは、移動前の入射位置bと分光素子3上において同じ位置となり、入射角度も同じ角度θである。したがって、位置合わせにより光学系が変化することはない。
【0039】
上記のように、この構成例によれば、微調整部7によりベース部5を分光器本体6及び測定部11に対して直線移動するだけで、ポリキャピラリX線レンズ2の焦点位置を試料上の分析点の位置に位置合わせすることができる。
【0040】
なお、図5は微調整部7によりベース部5をポリキャピラリX線レンズ2の長さ方向と直交する方向に直線移動する例を示しているが、微調整部7による直線移動の移動方向は、この例に限らず任意の方向とすることができる。又、直線移動でなく傾斜移動することによる調整も可能である。
【0041】
上記各構成例において、ポリキャピラリX線レンズと分光素子との位置関係などの光学系の位置関係はベース部上で固定しており、微調整部による焦点位置の位置合わせによっても変化しないため、分光器の光学条件を調整することなく焦点位置の位置合わせを行うことができる。
【0042】
また、本発明の微小部分析用X線分光器を用いることにより、例えば、試料に対してX線や電子線を広径で照射して広い面積で励起させ、多少の位置ずれに関わらず、試料から放出される二次X線が必ずポリキャピラリX線レンズ2に入射する光学条件に調整しておき、その後に、照射するX線や電子線の径を小径に絞って目的とする分析点の微小部を励起させ、本発明の微調整部で調整して光学系と分析位置との位置関係を微調整することにより、従来よりも簡易で短時間で光学条件調整と位置調整とを行うことができる。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ポリキャピラリX線レンズを備える分光器において、光学条件を変えることなく焦点位置の位置調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の微小部分析用X線分光器の第1の構成例を説明するための概略図である。
【図2】本発明の第1の構成例の微調整部による調整動作を説明するための概略図である。
【図3】本発明の第1の構成例の微調整部による他の調整動作を説明するための概略図である。
【図4】本発明の第2の構成例の微調整部による調整動作を説明するための概略図である。
【図5】本発明の微調整部による位置合わせの一動作例を示す図である。
【図6】従来のソーラーユニットを備えた分光器の一構成例である。
【図7】従来の湾曲結晶を備えた分光器の一構成例である。
【図8】従来のポリキャピラリX線レンズを備えた分光器の一構成例である。
【図9】従来のポリキャピラリX線レンズを備える分光器の位置合わせを説明する図である。
【符号の説明】
1…分光器、2…ポリキャピラリX線レンズ、3…分光素子、4…検出器、5…ベース部、6…分光器本体、7…微調整部、8…可変形部材、9…微調整部、10…試料、11…測定部、100…試料、101…分光器、102…ソーラーユニット、103…分光素子、104…検出器、111…分光器、113…湾曲結晶、114…検出器、121…分光器、122…ポリキャピラリX線レンズ、123…分光素子、124…検出器、A…分析位置、B…焦点位置。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an X-ray spectrometer used for a fluorescent X-ray analyzer, a scanning electron microscope (SEM), a transmission electron microscope, an electron probe microanalyzer (EPMA), and the like. It relates to an X-ray spectrometer.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a fluorescent X-ray analyzer, a scanning electron microscope (SEM), a transmission electron microscope, an electron probe microanalyzer (EPMA), etc., a microscopic analysis is performed to analyze secondary X-rays emitted from a microscopic part on a sample. X-ray spectrometer for use.
[0003]
Conventionally, as such an X-ray spectrometer for analyzing a minute part, for example, a spectrometer equipped with a solar unit or a spectrometer using a curved crystal has been used.
[0004]
FIG. 6 is an example of a configuration of a spectroscope including a solar unit. In this configuration example, a secondary beam emitted from the sample 100 by irradiating an X-ray or an electron beam is passed through the solar unit 102a, and a parallel beam obtained is incident on the spectral element 103 and split by the spectral element 103. The secondary X-ray passes through the solar unit 10b and is detected by the detector 104.
[0005]
FIG. 7 shows an example of the configuration of a spectroscope provided with a curved crystal. In this configuration example, secondary X-rays emitted from the sample 100 by irradiating an X-ray or an electron beam are made incident on the curved crystal 112, and the secondary X-rays separated by the curved crystal 112 are detected by the detector 114. .
[0006]
In recent years, in addition to the above-mentioned spectroscope equipped with a solar unit or a spectroscope using a curved crystal, a polycapillary X-ray lens having a lens function of converting a secondary X-ray emitted from a point focus into a parallel beam has been developed. Spectrographs equipped are also being used. The polycapillary X-ray lens forms a lens by bundling a plurality of capillaries and reducing the diameter of one end. The polycapillary X-ray lens can converge the incident X-rays at the focal position, and can output the incident X-rays from the focal position as a parallel beam by reversing the relationship between the incident and the exit.
[0007]
FIG. 8 shows an example of a configuration of a spectroscope provided with a polycapillary X-ray lens, and FIG. 9 is a schematic diagram for explaining focal position adjustment in this example of the configuration. In this configuration example, secondary X-rays emitted from the sample 100 by irradiating an X-ray or an electron beam are passed through a polycapillary X-ray lens 122 to be incident on a spectroscopic element 123 as a parallel beam. The separated secondary X-rays are detected by the detector 124.
[0008]
In the spectroscope using this polycapillary X-ray lens, it is necessary to align the focal position B on the incident side of the polycapillary X-ray lens with the analysis position A where X-rays and electron beams are irradiated and excited. Conventionally, the positioning of the focal position A of the polycapillary X-ray lens to the analysis position B is performed by adjusting the inclination of the polycapillary X-ray lens or moving the polycapillary X-ray lens.
[0009]
FIG. 9 is a view for explaining this alignment. The position of the polycapillary X-ray lens 122 is adjusted by adjusting the inclination of the polycapillary X-ray lens 122 (arrow C in the figure) or by adjusting the linear movement (arrow D in the figure). The focus position B is aligned with the analysis position A.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As described with reference to FIG. 9, when the focal position is adjusted by tilting or linearly moving the polycapillary X-ray lens, the incident angle of the secondary X-ray converted by the polycapillary X-ray lens to the spectral element also changes. As a result, the optical conditions change, so that it is necessary to adjust the angle of the spectral element.
[0011]
In FIG. 9, the state before the adjustment is indicated by a solid line, and the state after the adjustment is indicated by a broken line. When the polycapillary X-ray lens 122 is tilted or linearly moved, the incident angle of the secondary X-ray on the spectral element 123 changes from θB to θA. When the angle of incidence of the secondary X-rays on the spectroscopic element changes, the wavelength split by the spectroscopic element 123 changes. Therefore, in order to obtain a predetermined spectral wavelength, the angle of the spectroscopic element 123 must also be adjusted (see FIG. Arrow E). Therefore, in a spectroscope having a configuration including a polycapillary X-ray lens, it is necessary to adjust the optical condition of the spectroscopic element as well as to adjust the position of the focal position by adjusting the polycapillary X-ray lens. In addition, there is a problem that the adjustment time becomes longer.
[0012]
In view of the above, an object of the present invention is to solve the above-described conventional problems and to adjust the focal position without changing optical conditions in a spectroscope including a polycapillary X-ray lens.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a spectroscope having a polycapillary X-ray lens, wherein the position of the polycapillary X-ray lens is fixed in the optical system of the spectroscope, and the entire optical system including the polycapillary X-ray lens is aligned with respect to the sample. By doing so, the focal position of the polycapillary X-ray lens is adjusted with respect to the analysis position without changing the optical conditions of the optical system.
[0014]
An X-ray spectrometer for analyzing a micropart of the present invention is an X-ray spectrometer for analyzing a micropart, which disperses secondary X-rays emitted from an analysis point of a sample. An optical system including a polycapillary X-ray lens that causes secondary X-rays to be incident on the spectral element is provided. The configuration is such that the mutual positional relationship is fixed so as to be able to move linearly or inclined integrally with the position of the analysis point.
[0015]
According to this configuration, since the positional relationship between the polycapillary X-ray lens and the spectroscopic element is always kept constant, the polycapillary X-ray lens and the spectroscopic element are simply moved linearly or inclinedly, and the polycapillary X-ray lens and the spectroscopic element are simply moved. The focal position of the X-ray lens can be adjusted to the position of the analysis point, and the tilt adjustment of the polycapillary X-ray lens and the angle adjustment of the spectral element can be eliminated.
[0016]
An aspect of the configuration for fixing the mutual positional relationship so that the incident angle of the outgoing light of the polycapillary X-ray lens with respect to the spectral element becomes a predetermined angle, and enabling the linear or inclined movement integrally with the position of the analysis point According to the present invention, there is provided a polycapillary X-ray lens and a base unit for fixing and maintaining a mutual positional relationship of a spectroscopic element, a measurement unit for arranging a sample, and a fine unit for linearly or inclinedly moving the base unit with respect to the measurement unit. An adjustment unit is provided.
[0017]
By fixing and maintaining the mutual positional relationship between the polycapillary X-ray lens and the spectroscopic element with respect to the base part, the incident angle of the light emitted from the polycapillary X-ray lens to the spectroscopic element is always maintained at a predetermined angle, They can be moved together. The fine adjustment unit moves the base unit linearly or inclinedly with respect to the measurement unit. Thus, the position of the polycapillary X-ray lens and the spectroscopic element can be adjusted with respect to the sample placed in the measurement unit while maintaining the positional relationship, and the focal position of the polycapillary X-ray lens can be adjusted. The position can be adjusted to the analysis point position.
[0018]
The first mode of the fine adjustment unit is a configuration in which the base unit is fixed to the spectroscope main body, and the base unit and the spectroscope main body are connected to the measuring unit so as to be able to move linearly or incline. By adjusting the position of the base together with the spectroscope main body, the focal position of the polycapillary X-ray lens is adjusted to the position of the analysis point on the sample.
[0019]
In the second mode of the fine adjustment unit, the measurement unit is fixed to the spectroscope main body, and the base unit is connected to the spectroscope main body and the measurement unit so as to be able to move linearly or tiltably. By adjusting the position of the base with respect to the measuring unit, the focal position of the polycapillary X-ray lens is aligned with the position of the analysis point on the sample.
[0020]
According to the configuration of the present invention, the focal position of the polycapillary X-ray lens can be adjusted to the analysis point position only by the linear or inclined movement of the polycapillary X-ray lens. In adjusting the position of the polycapillary X-ray lens, since the positional relationship between the polycapillary X-ray lens and the spectroscopic element is fixed, the incident angle of the secondary X-ray on the spectroscopic element is invariable, and There is no need to adjust the angle of the spectral element every time.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a first configuration example of an X-ray spectrometer for microscopic analysis according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 illustrate an adjustment operation by a fine adjustment unit of the first configuration example. FIG.
[0022]
The spectroscope 1 includes a polycapillary X-ray lens 2 that irradiates an X-ray or an electron beam to an analysis point of the sample 10 to convert a secondary X-ray excited and emitted at the analysis point into a parallel beam, An optical system including a spectroscopic element 3 for dispersing secondary X-rays incident from a capillary X-ray lens 2 and a detector 4 for detecting a wavelength component disperse by the dispersive element 3 is provided on a base unit 5.
[0023]
In the first configuration example shown in FIG. 1, the base section 5 is installed on the spectroscope main body 6, and the sample 10 is arranged inside. The spectroscope main body 6 is connected to the measuring unit 11 that emits secondary X-rays by irradiating X-rays or electron beams by a fine adjustment unit 7 so as to be able to move linearly or incline.
[0024]
In the measuring unit 11, when an X-ray or an electron beam is irradiated from a radiation source (not shown) to an analysis point on the sample 10, secondary X-rays are emitted at the analysis point by excitation by the irradiation. The polycapillary X-ray lens 2 converts the emitted secondary X-rays into a parallel beam and enters the spectral element 3. The spectroscopic element 3 splits the incident secondary X-ray, and the detector 4 detects the split wavelength.
[0025]
The fine adjustment unit 7 moves the spectroscope main body 6 linearly or obliquely with respect to the measurement unit 11 to adjust the focal position of the polycapillary X-ray lens 2 to the position of the analysis point.
[0026]
FIG. 2 shows an example of an operation of positioning by the fine adjustment unit 7. In FIG. 2, a fine adjustment unit 7 is a mechanism that adjusts the position of the spectroscope main body 6 by linear or inclined movement with respect to the measurement chamber 11 and adjusts the gap between the measurement chamber 11 and the spectroscope main body 6. 8 and perform linear or inclined movement by a drive mechanism (not shown).
[0027]
In FIGS. 2 and 3, it is assumed that the polycapillary X-ray lens 2 and the spectroscopic element 3 are initially at positions shown by solid lines in the drawing with respect to the measurement unit 11. At the position indicated by the solid line, the focal position B of the polycapillary X-ray lens 2 is deviated from the position A of the analysis point of the sample 10 arranged in the measuring unit 11. At this time, the secondary X-ray converted into a parallel beam by the polycapillary X-ray lens 2 is incident on the incident position b of the spectral element 3 at an incident angle θ.
[0028]
In order to align the focal position B of the polycapillary X-ray lens 2 with the position A of the analysis point on the sample 10 from the above state, the fine adjustment unit 7 linearly moves the spectroscope body 6 (in the figure). Arrow). When the spectroscope main body 6 is linearly moved (arrows in the drawing) by the fine adjustment unit 7, the base unit 5 on which the optical system including the polycapillary X-ray lens 2 is mounted moves linearly with respect to the sample 1 of the measurement unit 11. Thereby, the focal position B of the polycapillary X-ray lens 2 is aligned with the analysis point position A. The broken line in the figure shows the state of alignment.
[0029]
Since the positional relationship between the polycapillary X-ray lens 2 and the spectroscopic element 3 is fixed on the base section 5, the parallel beam converted by the polycapillary X-ray lens 2 enters the spectroscopic element 3 after the alignment. The incident position a is the same position on the spectral element 3 as the incident position b before the movement, and the incident angle is also the same angle θ. Therefore, the optical system does not change due to the alignment.
[0030]
As described above, according to this configuration example, the fine adjustment unit 7 moves the spectroscope main body 6 linearly with respect to the measurement unit 11 to move the focal position of the polycapillary X-ray lens 2 to the analysis point on the sample. Can be aligned to position.
[0031]
FIG. 2 shows an example in which the fine adjustment unit 7 linearly moves the spectroscope main body 6 in the horizontal direction (the direction of the arrow in FIG. 2) with respect to the measurement unit 11, and FIG. 6 shows an example in which the reference numeral 6 is linearly moved to the polycapillary X-ray lens 2 in a direction orthogonal to the length direction. The moving direction of the linear movement by the fine adjustment unit 7 is not limited to the above example, and may be any direction. Further, the adjustment can be performed not only by the linear movement but also by the inclined movement.
[0032]
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a second configuration example of the X-ray spectrometer for microscopic analysis according to the present invention, and FIG. 5 is a diagram for explaining the adjustment operation by the fine adjustment unit of the second configuration example. It is a schematic diagram.
[0033]
In the second configuration example shown in FIG. 4, the spectroscope main body 6 is coupled to the measurement unit 11, and the base unit 5 can be moved linearly or inclined with respect to the spectroscope main body 6 and the measurement unit 11 by the fine adjustment unit 7. I do.
[0034]
The fine adjustment unit 7 adjusts the focal position of the polycapillary X-ray lens 2 to the position of the analysis point by moving the base unit 5 linearly or obliquely with respect to the measurement unit 11 and the spectroscope main body 6.
[0035]
FIG. 5 shows an example of an operation of positioning by the fine adjustment unit 7. In FIG. 5, a fine adjustment unit 7 is a mechanism that adjusts the position of the base unit 5 by moving the position of the base unit 5 linearly or obliquely with respect to the measurement chamber 11 and the spectroscope main body 5. The unit 5 is connected to the unit 5 by a deformable member 8, and can be moved linearly or inclined by a drive mechanism (not shown).
[0036]
In FIG. 5, it is assumed that the polycapillary X-ray lens 2 and the spectroscopic element 3 are initially at positions shown by solid lines in FIG. At the position indicated by the solid line, the focal position B of the polycapillary X-ray lens 2 is deviated from the position A of the analysis point of the sample 10 arranged in the measuring unit 11. At this time, the secondary X-ray converted into a parallel beam by the polycapillary X-ray lens 2 is at the incident position b of the spectroscopic element 3 and is incident at an incident angle θ.
[0037]
In order to align the focal position B of the polycapillary X-ray lens 2 with the position A of the analysis point on the sample 10 from the above state, the fine adjustment unit 7 linearly moves the base unit 5 (see FIG. Arrow). When the base unit 5 is linearly moved by the fine adjustment unit 7 (arrow in the figure), the optical system including the polycapillary X-ray lens 2 linearly moves with respect to the sample 1 of the measurement unit 11, and thereby, the polycapillary X The focal position B of the line lens 2 is aligned with the analysis point position A. The broken line in the figure shows the state of alignment.
[0038]
Since the positional relationship between the polycapillary X-ray lens 2 and the spectroscopic element 3 is fixed on the base section 5, the parallel beam converted by the polycapillary X-ray lens 2 enters the spectroscopic element 3 after the alignment. The incident position a is the same position on the spectral element 3 as the incident position b before the movement, and the incident angle is also the same angle θ. Therefore, the optical system does not change due to the alignment.
[0039]
As described above, according to this configuration example, the focal position of the polycapillary X-ray lens 2 can be adjusted on the sample only by linearly moving the base unit 5 with respect to the spectroscope body 6 and the measuring unit 11 by the fine adjustment unit 7. Can be aligned with the position of the analysis point.
[0040]
FIG. 5 shows an example in which the fine adjustment unit 7 linearly moves the base unit 5 in a direction orthogonal to the length direction of the polycapillary X-ray lens 2. However, the present invention is not limited to this example, and may be any direction. In addition, the adjustment can be performed not by linear movement but by tilt movement.
[0041]
In each of the above configuration examples, the positional relationship of the optical system such as the positional relationship between the polycapillary X-ray lens and the spectroscopic element is fixed on the base unit, and does not change even when the focus position is adjusted by the fine adjustment unit. The focus position can be adjusted without adjusting the optical conditions of the spectroscope.
[0042]
In addition, by using the X-ray spectrometer for microscopic analysis of the present invention, for example, the sample is irradiated with an X-ray or an electron beam with a wide diameter to excite the sample over a wide area. Adjust the optical conditions so that the secondary X-rays emitted from the sample are always incident on the polycapillary X-ray lens 2 and then narrow down the diameter of the irradiated X-rays or electron beams to a small diameter to obtain the target analysis point. Excitation of the minute part of the optical system and fine adjustment of the positional relationship between the optical system and the analysis position by the fine adjustment unit of the present invention perform the optical condition adjustment and the position adjustment more easily and in a shorter time than before. be able to.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a spectroscope including a polycapillary X-ray lens, it is possible to adjust the focal position without changing optical conditions.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a first configuration example of an X-ray spectrometer for microscopic analysis according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an adjustment operation by a fine adjustment unit of the first configuration example of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining another adjustment operation by the fine adjustment unit of the first configuration example of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining an adjustment operation by a fine adjustment unit according to a second configuration example of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an example of an operation of alignment performed by the fine adjustment unit of the present invention.
FIG. 6 is a configuration example of a spectroscope including a conventional solar unit.
FIG. 7 is a configuration example of a conventional spectroscope including a curved crystal.
FIG. 8 is a configuration example of a conventional spectroscope provided with a polycapillary X-ray lens.
FIG. 9 is a view for explaining positioning of a spectroscope provided with a conventional polycapillary X-ray lens.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Spectroscope, 2 ... Polycapillary X-ray lens, 3 ... Spectral element, 4 ... Detector, 5 ... Base part, 6 ... Spectroscope main body, 7 ... Fine adjustment part, 8 ... Deformable member, 9 ... Fine adjustment Part, 10 sample, 11 measurement part, 100 sample, 101 spectroscope, 102 solar unit, 103 spectral element, 104 detector, 111 spectrometer, 113 curved crystal, 114 detector 121: spectroscope, 122: polycapillary X-ray lens, 123: spectral element, 124: detector, A: analysis position, B: focal position.

Claims (4)

試料の分析点から放出された二次X線を分光する微小部分析用X線分光器であって、
分光素子、及び分析点から放出された二次X線を前記分光素子に入射させるポリキャピラリX線レンズを含む光学系を備え、
前記ポリキャピラリX線レンズ及び分光素子は、ポリキャピラリX線レンズの出射光の分光素子に対する入射角が所定角度となるように相互の位置関係を固定すると共に、
前記ポリキャピラリX線レンズ及び分光素子は、分析点位置に対して一体で直線又は傾斜移動可能とすることを特徴とする、微小部分析用X線分光器。
An X-ray spectrometer for microscopic analysis for dispersing secondary X-rays emitted from an analysis point of a sample,
A spectroscopic element, and an optical system including a polycapillary X-ray lens that causes secondary X-rays emitted from the analysis point to enter the spectroscopic element,
The polycapillary X-ray lens and the spectral element fix the mutual positional relationship such that the incident angle of the light emitted from the polycapillary X-ray lens with respect to the spectral element becomes a predetermined angle,
The X-ray spectrometer for analyzing a minute part, wherein the polycapillary X-ray lens and the spectroscopic element can be moved linearly or inclined integrally with the position of the analysis point.
前記ポリキャピラリX線レンズ及び分光素子の相互の位置関係を固定して保持するベース部と、
試料を配置する測定部と、
前記測定部に対して前記ベース部を直線又は傾斜移動する微調整部とを備えることを特徴とする、請求項1に記載の微小部分析用X線分光器。
A base portion for fixing and holding a mutual positional relationship between the polycapillary X-ray lens and the spectral element;
A measuring unit for placing a sample,
2. The X-ray spectrometer for analyzing a minute part according to claim 1, further comprising: a fine adjustment part that moves the base part linearly or inclinedly with respect to the measurement part.
前記ベース部は分光器本体に固定され、
前記微調整部は、前記分光器本体を前記測定部に対して直線又は傾斜移動可能に連結することにより、測定部に対するベース部の位置調整を行うことを特徴とする、請求項2に記載の微小部分析用X線分光器。
The base is fixed to the spectroscope body,
The said fine adjustment part adjusts the position of a base part with respect to a measurement part by connecting the said spectroscope main body so that linear movement or inclination movement is possible with respect to the said measurement part, The Claim 2 characterized by the above-mentioned. X-ray spectrometer for microscopic analysis.
前記測定部は分光器本体に固定され、
前記微調整部は、前記ベース部を分光器本体及び測定部に対して直線又は傾斜移動可能に連結することにより、測定部に対するベース部の位置調整を行うことを特徴とする、請求項2に記載の微小部分析用X線分光器。
The measurement unit is fixed to the main body of the spectroscope,
The said fine adjustment part adjusts the position of the base part with respect to a measurement part by connecting the said base part so that linear movement or inclination movement is possible with respect to a spectroscope main body and a measurement part, The characteristic is characterized by the above-mentioned. The X-ray spectrometer for micropart analysis described in the above.
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